Aplicación de variadores de frecuencia de la serie GD300-01 de INVT para compresor de aire

Resumen: Bajo la situación normal en muchas fábricas, el compresor de aire funciona en condiciones de carga no completa durante mucho tiempo, como resultado, el control tradicional del compresor de aire desperdiciará la energía, resultando ineficiente. Este artículo presentará una solución, que adopta el variador de frecuencia de INVT para ahorrar energía y proporciona un sistema de control completo. Hay un resultado de ahorro de energía en este artículo.

Palabras clave: GD300-01, Compresor de aire, ahorro de energía

1. Introducción

Ahora, el compresor de aire de nueva generación incluye un sistema de variador de frecuencia, que puede ahorrar energía en condiciones de carga no completa y aumentar la eficiencia. Al adoptar el variador de frecuencia para el compresor de aire, la ventaja es que la cantidad de salida de aire puede ser cambiada por la velocidad del host del compresor de aire para ajustar el tamaño. Compresor host motor por el controlador de velocidad para controlar, es diferente de la máquina tradicional es a través de la carga y descarga para lograr.

Figura 1: forma de onda de presión en situación de variador de frecuencia y DOL.

Podemos encontrar que el espacio amarillo es la parte de ahorro de energía después de adoptar el sistema de variador de frecuencia, con el sistema tradicional, la volatilidad de la presión es relativamente grande.

2. Ventajas con el sistema de control GD300-01

Sistema completo con HMI y VFD

A.El sistema incluye GD300-01 y HMI, no necesita PLC o controlador, lo que puede reducir el cableado del sistema, la tasa de fallas y el costo.
B.El software HMI es estándar, simple y fácil de operar, incluye la función básica de carga / descarga y el registro del estado de funcionamiento del sistema y la alarma.
C.Adoptar RS485 para comunicarse con HMI y VFD, controlar la presión y la temperatura automáticamente.
D.Incluir la solución para válvula y ventilador de refrigeración, admitir entrada de sensor de temperatura PT100. Ajusta del arranque / parada del ventilador y la velocidad de trabajo mediante el inversor maestro

Función de control visual, establece los parámetros del variador de frecuencia a través de la pantalla táctil y los parámetros de control del sistema.

Ahorro de energía de alta eficiencia.

a.With vector control technique, air supply of air compressor can be combined with user's air consumption amount perfectly, which completely avoids unloading power loss.

b.Under discontinuity air consumption status, peak of current and torque are avoided through inverter start, so machine can perform unlimited start up and stop, truly accomplishing infinitely variable speeds of 0 ~ 100% and farthest limiting idle work generation.

c.Special inverter for air compressor is convenient for installation. The low speed axial fan and modern vibration isolation and noise reduction measures ensure compressor running with lownoise.

d.Thus it is convenient for user to place at production field. So long as equipment is in place, it can be fast connected and can be enabled immediately for running.

3. Solución de sistemas

Figura 2: Estructura del sistema de control del compresor de aire.

El GD300-01 está integrado con la función PLC / controlador que ahorra el costo del PLC / controlador, y está integrado con la función de detección de temperatura PT100 que realiza el control de frecuencia variable del ventilador. En comparación con el compresor de aire asíncrono de frecuencia variable general, el GD300-01 tiene las siguientes ventajas:

A.Admite motor IM y PM, que es adecuado para cualquier tipo de compresor.
B.Sin rodamiento del motor: el rotor con imán permanente se instala directamente en el eje extendido del rotor macho. Sin cojinete del motor para la estructura que omite el punto de falla del cojinete del motor.
C.Velocidad de respuesta rápida en motor síncrono, gran función en respuesta de escape;
D.Ahorro de energía al controlar la velocidad del ventilador de acuerdo con la temperatura de escape, una mejor durabilidad a partir de la temperatura constante del sistema y de todo el componente. El ruido también se reduce debido a que el ventilador se controla mediante el método de frecuencia variable.

4. Diagrama de cableado del sistema

Figura 3: Diagrama de cableado del sistema

5. Compresión del sitio del cliente

6. Conclusión

Para el compresor de aire de 250kW, funciona las 24 horas todos los días durante 1 año, el tiempo total es de 8560 horas, el tiempo de carga es 2442 horas, el tiempo de descarga es de 6318 horas, calculamos el precio de la electricidad como 0.1 USD por kwh y la corriente nominal es de 450Amp.

a.Sin pérdida de carga: tiempo de descarga * corriente de carga sin carga (1.732 * 0.38 * 175 * 0.85) * 6318 = 618540kwh, teniendo en cuenta que la frecuencia límite inferior es de aproximadamente 30Hz, el ahorro de energía es 618540 * 40% = 247416 kwh.
b. Pérdida de presión: tiempo de carga * pérdida de presión cuando aumenta 1 bar = 0.6 * 7% * 250kW * 2442 = 25641kwh.The total saving energy = 247416+25641=273057kwh. 273057*0.1=27305.7USD.

La solución de compresor de aire GD300-01 es ampliamente utilizada en el mercado de compresores de aire. Un variador de frecuencia y HMI pueden reemplazar el controlador del compresor original o PLC. Esta solución puede ahorrar costos, cableado simple y tiempo de depuración fácil. INVT suministra el servicio completo y solución ampliamente recibida por los usuarios finales.

Referencia:

[1] Manual de operaciones de GD300-01 de Shenzhen INVT Electric Co., Ltd

[2] Manual de operación de GD10 de Shenzhen INVT Electric Co., Ltd